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[参考译文] TPA3223:PFFB 的 TPA3223振荡问题

Guru**** 2375980 points
Other Parts Discussed in Thread: TPA3223, TPA3250, TPA3251
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/audio-group/audio/f/audio-forum/1473451/tpa3223-tpa3223-oscillation-issue-with-pffb

器件型号:TPA3223
Thread 中讨论的其他器件: TPA3250TPA3251

工具与软件:

大家好!  

TPA3223设计出现意外振荡问题。 首先是整体系统说明、基本上放大器集成到"一体式"放大器板上、适用于电池受限的应用。

使用与已知的 TI 应用手册中相同的结构来实现 PFFB 滤波器(具有反极性、如2年前的 E2E 文章中所述)。 这些值基于上述应用手册、请找到下面的前置放大器电路和放大器本身的屏幕截图。   

现在有什么变化:PFFB 稳定性是在开路负载条件下测量的、如手册所述、矩形输出波形看起来不错。 对于测量、放大器仅提供20V 电压。 现在、如果我增大输入音量、似乎开始出现削波-这是基于增益水平的预期结果。 但现在、一旦出现削波、放大器就开始以~62khz 的频率振荡。 移除信号后、振荡仍然继续...与教科书中的正弦波一起存在。 除了实际测量值外,还对滤波器结构进行了 LTSpice 仿真,显示了近乎完美的交流响应,而不会产生明显的谐振。

当它振荡时、LC 滤波器、尤其是扼流圈开始快速升温、如热成象所示。 (总共6个通道的两个外部通道加载了方波)。

在此刻,我有点出了想法这里,我很高兴得到一些提示什么可能发生...

非常感谢

此致、

Lukas

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    补充:布局。

    电源轨上的陶瓷电容器放置在电路板的另一侧、我认为这样可以进一步提高实际电感。 如果与参考布局相比、由于引脚扇出的原因、电容与实际 IC 本体引脚之间存在一定的距离。 将它们放在另一侧、就可以将实际电路板厚度作为距离(假设有足够的过孔)、小于同一侧的放置距离。

    无论如何,我宁愿把它放在"极不可能"这导致问题。

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    大家好、Lucas:

    我注意到原理图有几个问题、应该先修复。 首先、TPA3223的自举电容器应该为220nF、而不是100nF。 我还看到、GAIN/CLKSYNC 电阻分压器不是数据表第9.3.2节中列出的支持选项之一。 看起来您需要一个具有20dB 的外设配置、在这种情况下、R71也应该是一个51k 电阻器。 Freq_adj 电阻器似乎也不正确。 看起来您希望 TPA3223处于外设模式(外部 OSC_I/O 引脚)、在这种情况下、连接到器件 AVDD 引脚的电阻器应该为0欧姆。

    PFFB 尚未使用 TPA3223进行测试、但是您的配置最匹配的器件是 TPA3250。 反馈环路中有几个元件与应用手册中的元件不匹配(R_fb_GND、C_fb_out、运算放大器输入)。

    此致、

    Ramsey

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    您好、Ramsey、感谢您的回答。

    很遗憾、我在没有标记未放置器件的情况下附加了原理图... R58未组装、因此增益引脚应设置为 Mastermode 20dB、以5.6k 接地、如数据表中所示。

    关于 FREQ_ADJ 引脚、我发现在故障排除过程中也有错误、在进行测量之前、实际设计中的错误更改为10k。

    对于 Bootstrap Cap… 你把我带到了那里。

    我将替换这些文件并放入 PFFB 网络的 TPA3250-值、并且不断更新以获得新的结果!

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    因此、根据为 TPA3250推荐的实际值、放大器在启动时立即开始振荡。

    拆下两个18k 电阻器(保持电容就位)后、放大器平稳运行、不会出现任何可疑振荡。

    这似乎肯定存在稳定性问题、事先使用的值效果更好。 (3n3和10k)。 还有其他想法吗? :D

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    更新、我更改了一些内容、放大器看起来像这样稳定。

    - R_FREQ 设置为50k、开关频率为600kHz。 问题到这一点:在数据表中、它的额定值为49.5... 50.5k Ω。 51k 也可以工作吗? 50K 不是标准值,最接近的接头是 E96系列中的49.9K ...

    - PFFB 如下所示:这一个更类似于 TPA3251。 TPA3250的建议值(220p/220p/2k)虽然非常有趣、但在现实和仿真中始终会导致自振。 放大器开始在470pF 时保持稳定、这在现实中是我可以观察到的。

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    尊敬的 Lukas:

    很高兴听到您让它正常工作! R_FREQ 的设计目标是50k、容差为1%、因此如果使用标准 E96值、49.9是最佳选择。 51k 根本未经过测试、可能无法正常工作。

    此致、

    Ramsey

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    尊敬的 Ramsey:  

    这是相当有趣的调整,我认为它不是这样的差异 tpa3251在以前的设计中使用。

    关于51k、这似乎是对实际 IC 设计的疏忽。 我的意思是没有50k 电阻存在:D 所有其他所需电阻都在 E24线内。 也许您可以向电路设计人员了解、如果使用51k、会发生什么情况?

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    尊敬的 Lukas:

    我在内部与团队进行了讨论。 50k 规格旨在设计为采用49.9K 电阻器、这与我们在 EVM 上使用的值相同。

    此致、

    Ramsey